جلد 6، شماره 2 - ( (پاییز و زمستان) 1398 )                   سال1398، جلد6 شماره 2 صفحات 1-14 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Soltani Alikooyi M, Abbasi Surki A, Mobini Dehkordi M, Kiyani S. Effects of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria on Germination and Early Growth of Alfalfa (Medicago sativa) under Salt Stress Conditions. Iranian J. Seed Res.. 2020; 6 (2) :1-14
URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-345-fa.html
سلطانی آلکویی مرضیه، عباسی سورکی علی، مبینی دهکردی محسن، کیانی شهرام. اثر باکتری‌های محرک رشد گیاه بر جوانه‌زنی و رشد اولیه گیاه یونجه (Medicago sativa) تحت شرایط تنش شوری. پژوهشهای بذر ایران. 1398; 6 (2) :1-14

URL: http://yujs.yu.ac.ir/jisr/article-1-345-fa.html


دانشگاه شهرکرد ، abbasi@sku.ac.ir
چکیده:   (1704 مشاهده)
DOR: 98.1000/2383-1251.1398.6.1.12.2. 1575.1610

چکیده مبسوط
مقدمه: شوری از مهم‌ترین تنش‌های غیر زیستی است که به دلیل ایجاد پتانسیل پایین اسمزی، اختلال در جذب آب و سمیت یونی سبب عدم یکنواختی در جوانه‌زنی و سبز شدن بذر می‌شود. توسعه روش‌های زیستی ساده و کم هزینه برای مدیریت تنش شوری در کوتاه مدت راهکاری مفید است. استفاده از ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاهی، سرعت و یکنواختی جوانه‌زنی را افزایش می‌دهد. این پژوهش با هدف بررسی اثر باکتری‌های محرک رشد گیاهی بر شاخص‌های جوانه‌زنی و رشد بذر یونجه همدانی در سطوح مختلف شوری اجرا گردید.
مواد و روش‌ها: آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار در آزمایشگاه علوم و تکنولوژی بذر دانشگاه شهرکرد در سال 1396 اجرا گردید. فاکتور اول شامل 6 سطح شوری صفر، 5/2، 5، 5/7، 10 و 5/12 دسی‌زیمنس بر متر از نمک کلرید سدیم و فاکتور دوم شامل 4 سطح پیش‌تیمار باکتریایی شامل عدم تلقیح بذر با باکتری و بیوپرایمینگ با آسیتنروباکتر (Acinetrobacter calcoaceticus PTCC 1318)، باسیلوس (Bacillus megaterium PTCC 1250) و انتروباکتر (Enterobacter aerogenes PTCC 1221) روی بذرهای یونجه همدانی بود. بذرها پس از تیمار با باکتری در اتاقک رشد با درجه حرارت 20 درجه‌سلسیوس قرار گرفتند. بسته به تیمار شوری با محلول‌های مورد نظر آبیاری شدند. پس از گذشت 10 روز شاخص‌های درصد و سرعت جوانه‌زنی، طول گیاهچه، وزن خشک گیاهچه، شاخص بنیه I، II و ضریب آلومتریک محاسبه شدند.
یافته‌ها: با افزایش سطح شوری از 10 دسی‌زیمنس بر متر، شاخص‌های جوانه‌زنی و رشد گیاهچه کاهش یافت. بیشترین میزان کاهش نسبت به شاهد در سطح شوری 5/12 دسی‌زیمنس بر متر برای درصد جوانه‌زنی 81/10 درصد، سرعت جوانه‌زنی 48/49 درصد، طول ساقه‌چه و ریشه‌چه به ترتیب 30/13 و 88/28 درصد و شاخص بنیه I و II به ترتیب 27/30 و 28/6 درصد به‌دست آمد. بذرهای تیمار شده با A. calcoaceticus توانستند شرایط تنش شوری را بهتر تحمل کنند. از نظر درصد جوانه‌زنی این بذرها در شوری 5/12 دسی‌زیمنس بر متر تنها کاهش 4 درصدی نسبت به شاهد بدون تنش داشتند. در شرایط شوری 5/2 و 5 دسی‌زیمنس بر متر، بیشترین میزان سرعت جوانه‌زنی با کاربرد باکتری A. calcoaceticus به‌دست آمد و بذرهای تیمار شده با باکتری E. aerogenes ثبات بالایی در سطوح مختلف شوری برای صفت طول گیاهچه از خود نشان دادند. بالاترین شاخص بنیه مربوط به استفاده از باکتری A. calcoaceticus در شوری 5/7 دسی‌زیمنس بر متر بود.
نتیجه‌گیری: باکتری A. calcoaceticus نقش موثری در تعدیل اثرات منفی شوری بر صفات درصد و سرعت جوانه‌زنی، شاخص بنیه I و II و ضریب آلومتریک داشت و باکتری E. aerogenes به صورت کارآمدتر سبب تعدیل اثرات منفی شوری بر صفات طول و وزن خشک گیاهچه شد.

جنبه‌های نوآوری:
1-باکتری A. calcoaceticus سبب افزایش درصد و سرعت جوانه‌زنی بذرهای یونجه همدانی تحت تنش شوری شد.
2-باکتری E. aerogenes به صورت کارآمدی سبب تعدیل اثرات منفی شوری بر طول و وزن خشک گیاهچه یونجه گردید.
متن کامل [PDF 397 kb]   (245 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: سایر موضوعات
دریافت: 1397/2/20 | پذیرش: 1397/8/8

فهرست منابع
1. Abdul-Baki, A.A. and Anderson, J.D. 1973. Vigor determination in soybean by multiple criteria. Crop Science, 13(6): 630-633. [DOI:10.2135/cropsci1973.0011183X001300060013x]
2. Afrakhteh, S., Frahmandfar, E., Hamidi, A. and Ramandi, H.D. 2013. Evaluation of growth characteristics and seedling vigor in two cultivars of soybean dried under different temperature and fluidized bed dryer. International Journal of Agriculture and Crop Sciences, 5: 2537-2544. [In Persian with English Summary].
3. Aghighi Shahverdi, M., Mamivand, B. and Atayi Samagh, H., 2014. Effect of seed pre-treatment with growth promoting bacteria on germination indices Medicinal herb of basil under salt stress. Journal of Seed Research, 4(4): 38-50. [In Persian with English Summary].
4. Ahemad, M. and Khan, M.S. 2010. Plant growth promoting activities of phosphate solubilizing Enterobacter asburiae as influenced by fungicides. Journal of Biosciences, 4: 88-95. [DOI:10.5053/ejobios.2010.4.0.11]
5. Ashraf, M. and Foolad, M.R. 2005. Pre‐sowing seed treatment-ashotgun approach to improve germination plant growth and crop yield under saline and non-saline conditions. Advances in Agronomy, 88: 223-271. [DOI:10.1016/S0065-2113(05)88006-X]
6. Barra, P.J., Inostroza, N.G., Acuna, J.J., Mora, M.L., Crowley, D.E. and Jorquera, M.A. 2016. Formulation of bacterial consortia from avocado (Persea americana Mill.) and their effect on growth, biomass and superoxide dismutase activity of wheat seedlings under salt stress. Applied Soil Ecology, 102: 80-91. [DOI:10.1016/j.apsoil.2016.02.014]
7. Beheshti, A., Tavakkoli, H.R. and Koocheki, A. 2000. The effect of salt stress and temperature on germination of different alfalfa cultivars. Journal of Agricultural Science and Technology, 14(1): 71-79. [In Persian with English Summary].
8. Burd, G.I., Dixon, D.G. and Glick, B.R. 1998. A plant growth-promoting bacterium that decreases nickel toxicity in seedlings. Applied and Environmental Microbiology, 64: 3663-3668. [DOI:10.1128/AEM.64.10.3663-3668.1998] [PMID] [PMCID]
9. Choudhary, S.K., Gupta, S.K., Singh, M.K. and Sheraz Mahdi, S. 2016. Role and its utilization of beneficial micro-organisms for sustainable crop production. International Journal of Agricultural Sciences, 12(2): 370-378. [DOI:10.15740/HAS/IJAS/12.2/370-378]
10. Egamberdieva, D., Jabborova, D. and Hashem, A. 2015. Pseudomonas induces salinity tolerance in cotton (Gossypium hirsutum) and resistance to Fusarium root rot through the modulation of indole-3-acetic acid. Saudi Journal of Biological Sciences, 22: 773-779. [DOI:10.1016/j.sjbs.2015.04.019] [PMID] [PMCID]
11. Ezadi Darband, A., Mohammadian, M., Yangh, A. and Zarghani, H. 2012. The effect of temperature and salinity on germination and growth characteristics of sesame varieties (Sesamum indicum L.). Iranian Journal of Field Crops Research, 10(2): 335-345. [In Persian with English Summary].
12. Farooq, M., Gogoi, N., Hussain, M., Barthakur, SH., Paul, S., Bharadwaj, N., Migdadi, H.M., Alghamdi, S.S. and Siddique, K.H.M. 2017. Effects, tolerance mechanisms and management of salt stress in grain legumes. Plant Physiology and Biochemistry, 118: 199-217. [DOI:10.1016/j.plaphy.2017.06.020] [PMID]
13. Gholami, A., Shahsavani, S. and Nezarat, S. 2009. The Effect of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on germination, seedling growth and yield of maize. Proceedings of Word Academy of Science. Engineering and Technology, 37: 2070-3740. [In Persian with English Summary].
14. Glick, B.R. 2012. Plant growth promoting bacteria: mechanisms and applications. Hindawi Publishing Corporation Scientifica, pp.15. [DOI:10.6064/2012/963401] [PMID] [PMCID]
15. Grieve, C.M., Lesch, S., Francois, L. and Mass, E.W. 1992. Analysis of main spike yield components in salt stressed wheat. Crop Science, 32: 697-703. [DOI:10.2135/cropsci1992.0011183X003200030025x]
16. Gulati, A., Vyas, P., Rahi, P. and Kasana, R.C. 2009. Plant growth-promoting and rhizosphere-competent acinetrobacter rhizosphaerae strain BIHB 723 from the cold deserts of the himalayas. Current Microbiology, 58: 371-377. [DOI:10.1007/s00284-008-9339-x] [PMID]
17. Han, H.S. and Lee, K.D. 2006. Effect of co-inoculation with phosphate and potassium solubilizing bacteria on mineral uptake and growth of pepper and cucumber. Plant Soil Invironment, 52(3): 130-136. [DOI:10.17221/3356-PSE]
18. Ibrahim, E.A. 2015. Seed priming to alleviate salinity stress in germinating seeds. Journal of Plant Physiology, 192: 38-46. [DOI:10.1016/j.jplph.2015.12.011] [PMID]
19. ISTA (International Seed Testing Association). 2011. International rule for seed testing. International Seed Testing Association, Bassersdorf, Switzerland.
20. Kalsa, K.K. and Abebie, B. 2012. Influence of seed priming on seed germination and vigor traits of Vicia villosa ssp. dasycarpa (Ten.). African Journal of Agricultural Research, 7(21): 3202-3208. [DOI:10.5897/AJAR11.1489]
21. Kang, S.M., Joo, G.J., Hamayun, M., Na, C.I., Shin, D.H., Kim, H.Y., Hong, J.K. and Lee, I.J. 2009. Gibberellin production and phosphate solubilization by newly isolated strain of Acinetobacter calcoaceticus and its effect on plant growth. Biotechnology Letters, 31(2): 277-281. [DOI:10.1007/s10529-008-9867-2] [PMID]
22. Khan, F.A, Bhat, S.A, Narayan, S., Maqbool, R., Murtuza, I. and Khan, F.U. 2017. Seed deterioration and priming. SKUAST Journal of Research, 19(1): 12-21.
23. Kizilkaya, R. 2008. Yield response and nitrogen concentrations of spring wheat (Triticum aestivum) inoculated with Azotobacter chroococcum strains. Ecological Engineering, 33: 150-156. [DOI:10.1016/j.ecoleng.2008.02.011]
24. Krishna, A., Patil, C.R., Raghavendra, S.M. and Jakati, M.D. 2008. Effect of bio-fertilizers on seed germination and seedling quality of medicinal plant. Karnataka Journal of Agriculture and Science, 21(4): 588-590.
25. Kumar, K.V., Sing, N., Behl, H.M. and Srivastava, SH. 2008. Influence of plant growth promoting bacteria and its mutant on heavy metal toxicity in Brassica juncea grown in fly ash amended soil. Chemosphere, 72: 678-683. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2008.03.025] [PMID]
26. Lastochkina, O., Pusenkova, L., Yuldashev, R., Babaev, M., Garipova, S., Blagova, D., Khairullin, R. and Aliniaeifard, S. 2017. Effects of Bacillus subtilis on some physiological and biochemical parameters of Triticum aestivum L. (wheat) under salinity. Plant Physiology and Biochemistry, 121: 80-88. [DOI:10.1016/j.plaphy.2017.10.020] [PMID]
27. Li, H., Lei, P., Pang, X., Li, H., Xu, Z. and Feng, X. 2017. Enhanced tolerance to salt stress in canola (Brassica napus L.) seedlings inoculated with the halotolerant Enterobacter cloacae HSNJ4. Applied Soil Ecology, 119: 26-34. [DOI:10.1016/j.apsoil.2017.05.033]
28. Lucy, M., Reed, E. and Glick, B.R. 2004. Applications of free living plant growth-promoting rhizobacteria. Soil Science, 86(1): 1-25. [DOI:10.1023/B:ANTO.0000024903.10757.6e] [PMID]
29. Manchanda, G. and Garg, N. 2008. Salinity and its effects on the functional biology of legumes. Acta Physiologiae Plantarum, 30(5): 595-618. [DOI:10.1007/s11738-008-0173-3]
30. Massai, R., Remorini, D. and Tattini, M. 2004. Gas exchange, water relations and osmotic adjustment in two scion/root stock combinations of Prunus under various salinity concentrations. Plant and Soil, 259(1-2): 153-162. [DOI:10.1023/B:PLSO.0000020954.71828.13]
31. Mustafa, H.S.B., Mahmood, T., Ullah, A., Sharif, A., Bhatti, A.N., Nadeem, M. and Ali, R. 2017. Role of seed priming to enhance growth and development of crop plants against biotic and abiotic stresses. Section Plant Sciences, 2(2): 1-11.
32. Piernik, A., Hrynkiewicz, K., Wojciechowska, A., Szymanska, S., Lis, M.I. and Muscolo, A. 2017. Effect of halotolerant endophytic bacteria isolated from Salicornia europaea L. on the growth of fodder beet (Beta vulgaris L.) under salt stress. Archives of Agronomy and Soil Science, 63(10): 1404-1418. [DOI:10.1080/03650340.2017.1286329]
33. Sadiq, H.M., Jahangir, G.Z., Nasir, I.A., Iqtidar, M. and Iqbal, M. 2013. Isolation and characterization of phosphate solubilizing bacteria from rhizosphere soil. Biotechnology and Biotechnological Equipment, 27(6): 4248-4255. [DOI:10.5504/BBEQ.2013.0091]
34. Sarkar, A., Ghosh, P.K., Pramanik, K., Mitra, S., Soren, T., Pandey, S., Mondal, M.H. and Maiti, T.K. 2017. For publication a halotolerant Enterobacter sp. displaying ACC deaminase activity promotes rice seedling growth under salt stress. Research in Microbiology, 169(1): 20-32. [DOI:10.1016/j.resmic.2017.08.005] [PMID]
35. Scott, S.J., Jones, R.A. and Williams, W.A. 1984. Review of data analysis methods for seed germination. Crop Science, 24(6): 1192-1199. [DOI:10.2135/cropsci1984.0011183X002400060043x]
36. Sezen, A., Ozdal, M., Koc, K. and Algur, O.F. 2016. Isolation and characterization of plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) and their effects on improving growth of wheat. Journal of Applied Biological Sciences, 10(1): 41-46.
37. Shah, S. Li, J., Moffatt, B.A. and Glick, B.R. 1998. Isolation and characterization of ACC deaminase genes from two different plant growth-promoting rhizobacteria. Canadian Journal of Microbiology, 44(9): 833-843. [DOI:10.1139/w98-074] [PMID]
38. Shahzad, R., Waqas, M., Khan, A.L., Asaf, S., Khan, M.A., Kang, S., Yun, B. and Lee, I. 2016. Seed-borne endophytic Bacillus amyloliquefaciens RWL-1 produces gibberellins and regulates endogenous phytohormones of Oryza sativa. Plant Physiology and Biochemistry, 106: 236-243. [DOI:10.1016/j.plaphy.2016.05.006] [PMID]
39. Shrivastava, P. and Kumar, R. 2015. Soil salinity: A serious environmental issue and plant growth promoting bacteria as one of the tools for its alleviation. Saudi Journal of Biological Sciences, 22: 123-131. [DOI:10.1016/j.sjbs.2014.12.001] [PMID] [PMCID]
40. Van Loon, L.C. 2007. Plant responses to plant growth-promoting rhizobacteria. European Journal of Plant Pathology, 119: 243-254. [DOI:10.1007/s10658-007-9165-1]
41. Vasudevan, P., Reddy, M.S., Kavitha, S., Velusamy, P., Paulraj, R.S.D., Purushothaman, S.M., Priyadarisini, V.B., Bharathkumar, S., Kloepper, J.W. and Gnanamanickam, S.S. 2001. Role of biological preparations in enhancement of rice seedling growth and grain yield. Current Science, 83(9): 1140-1144.
42. Vaughan, L.V., Macadam, J.W., Smith, S.E. and Dudley, L.M. 2002. Root growth and yield of differing alfalfa rooting populations under increasing salinity and zero leaching. Crop Science Journal, 42(6): 2064-2071. [DOI:10.2135/cropsci2002.2064]
43. Verma, S.K., Kingsley, K., Bergen, M., English, C., Elmore, M., Kharwar, R.N. and White, J.F. 2018. Bacterial endophytes from rice cut grass (Leersia oryzoides L.) increase growth, promote root gravitropic response, stimulate root hair formation, and protect rice seedlings from disease. Plant and Soil, 422(1-2): 223-238. [DOI:10.1007/s11104-017-3339-1] [PMCID]
44. Wahyudi, A.T., Astuti, R.P., Widyawati, A., Meryandini, A. and Nawangsih, A.A. 2011. Characterization of Bacillus sp. strains isolated fromrhizosphere of soybean plants for their use as potential plant growth for promoting Rhizobacteria. Journal of Microbiology and Antimicrobials, 3(2): 34-40.
45. Walpola, B.C. and Yoon, M. 2013. Isolation and characterization of phosphate solubilizing bacteria and their co-inoculation efficiency on tomato plant growth and phosphorous uptake. African Journal of Microbiology Research, 7(3): 266-275.
46. Wani, P.A., Khan, M.S. and Zaidi, A. 2007. Co-inoculation of nitrogen-fixing and phosphate solubilizing bacteria to promote growth yield and nutrient uptake in chickpea. Acta Agronomica Hungarica, 55(3): 315-323. [DOI:10.1556/AAgr.55.2007.3.7]
47. Yazdani bouki, R., Rezvani moghadam, P., Khazaei, H., Ghorbani, R. and Astarayi, A. 2010. Effects of salinity and drought stress on germination characteristics of Silybum marianum seed. Iranian Journal of Field Crops Research, 8(1): 12-19. [In Persian with English Summary].
48. Yazdani, M., and Pridashti, H. 2011. Effects of plant growth promoting rhizobacteria (PGRP) on germination and seedling growth of wheat (Triticum estivum L.) under salt stress. Applied Field Crops Research (Pajouhesh & Sazandegi), 24(3): 24-30. [In Persian with English Summary].

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله پژوهشهای بذر ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2020 All Rights Reserved | Iranian Journal of Seed Research

Designed & Developed by : Yektaweb

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.